彈性液艙內(nèi)液體晃蕩特性研究.pdf

1、日益增長(zhǎng)的載液船舶的需求使其運(yùn)輸?shù)陌踩栽跇I(yè)界備受關(guān)注。此類船舶部分裝載的工況使其在航行中可能發(fā)生劇烈晃蕩,晃蕩呈強(qiáng)烈的非線性特點(diǎn),產(chǎn)生的砰擊壓力脈沖既不簡(jiǎn)諧也不周期,大小也不能確切預(yù)知。由晃蕩引起的沖擊壓力可以引起艙壁結(jié)構(gòu)的破壞,在惡劣海況下也會(huì)影響到船舶的穩(wěn)性。精確預(yù)報(bào)液體晃蕩載荷是載液船舶安全使用的首要條件,也是載液船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要步驟。目前,各國(guó)學(xué)者關(guān)于晃蕩的研究絕大多數(shù)都是針對(duì)剛性液艙展開的,由于流固耦合問(wèn)題的復(fù)雜性,彈性

2、液艙內(nèi)晃蕩現(xiàn)象的研究極為少見。本文在大量閱讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,主要完成了以下幾個(gè)方面的工作:
　　1)按照剛性液艙內(nèi)液體晃蕩特性研究,耦合船體運(yùn)動(dòng)的液艙晃蕩特性研究,耦合擋板的液艙晃蕩特性研究,彈性液艙內(nèi)液體晃蕩特性研究四個(gè)方面分類,對(duì)近五年國(guó)內(nèi)外晃蕩研究現(xiàn)狀進(jìn)行較為全面的綜述;
　　2)建立彈性液艙晃蕩的數(shù)學(xué)模型,即流體運(yùn)動(dòng)基本方程,結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程及邊界條件。并提出有限體積法/顯式積分求解法/任意拉格朗日歐拉法三者相結(jié)

3、合的這一流固耦合問(wèn)題的數(shù)值解法;
　　3)提出基于瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)軟件MSC.Dytran分析彈性液艙晃蕩的數(shù)值模型,總結(jié)出一套行之有效的計(jì)算彈性液艙晃蕩的方法流程;
　　4)結(jié)合《雙殼油輪規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容,對(duì)一31.6萬(wàn)噸超大型油輪(VLCC)實(shí)船彈性液艙進(jìn)行晃蕩模擬。利用Matlab編制低通濾波程序,將濾波后的基于MSC.Dytran軟件計(jì)算的剛化液艙晃蕩載荷結(jié)果與 CFD計(jì)算結(jié)果相比對(duì),驗(yàn)證本文提出方法的正確性及可行性;